Хромосфе́ра (від  — «колір» і  — «сфера», тобто «кольорова сфера») — це другий шар атмосфери зорі, розташований над фотосферою і під зоною переносу та короною. Під час повних сонячних затемнень хромосферу можна бачити як кільце навколо темного краю Місяця. Випромінювання в емісійній лінії водню Hα надає цій оболонці рожевого кольору, за який його й назвали хромосферою. Назву запропонував англійський астроном Норман Лок'єр, щоб відрізнити цей шар від фотосфери, що випромінює у білому світлі.

Фізичні властивості

Густина хромосфери Сонця приблизно експоненційно зменшується з віддаленням від центру Сонця приблизно у 10 мільйонів разів — від близько на внутрішній межі хромосфери до менш ніж на зовнішній. Температура спочатку зменшується від внутрішньої межі, де вона становить приблизно , до мінімального значення близько , а потім зростає до понад на зовнішній межі, де хромосфера переходить у зону переносу й корону.

Густина хромосфери становить лише 10−4 густини розташованої нижче фотосфери і 10−8 густини земної атмосфери на рівні моря. Через це хромосфера зазвичай невидима, і її можна побачити лише під час повного сонячного затемнення, коли її видно як червонувате сяйво навколо закритого Місяцем диска Сонця. Відтінки кольору варіюються від рожевого до червоного. Без затемнення й без спеціального обладнання хромосферу не видно через дуже високу яскравість фотосфери.

У спектрі хромосфери, спостережуваної на краю Сонця, переважають емісійні лінії. Однією з найінтенсивніших є лінія Hα з довжиною хвилі ; ця лінія випромінюється атомом водню, коли його електрон переходить із енергетичного рівня n=3 на n=2. Довжина хвилі лежить у червоній частині спектра, що й надає хромосфері її характерне червонувате забарвлення. Хромосферу також видно у випромінюванні йонізованого кальцію Ca II у фіолетовій частині спектра з довжиною хвилі 393,4 нм (так звана К-лінія кальцію) .

Явища

У хромосфері можна спостерігати багато різноманітних явищ. Найпоширенішою структурою у сонячній хромосфері є спікули. Вони підіймаються до верхньої межі хромосфери, а потім опускаються назад протягом приблизно 10 хвилин. Іншим помітним типом утворень є флокули — особливо яскраві ділянкі в межах хромосфери, часто пов'язані з магнітною активністю.

Спікули пов'язані з глибшими, ніж фотосферні гранули, елементами конвекції. Це так звана «супергрануляція», розміри елементів якої досягають 3 тисяч кілометрів. Елементи супергрануляції живуть вже не декілька хвилин, як фотосферні гранули, а порядку доби. Елементи супергрануляції, вірніше — пов'язані з ними магнітні поля, впливають на хромосферу, ініціюючи в ній такі складні структури, як, зокрема, спікули. Система спікул, у свою чергу, утворює в хромосфері більш великомасштабну структуру, звану сіткою хромосфери.

Починаючи з перших спостережень за допомогою приладу SUMER на борту SOHO, у сонячній хромосфері виявляють періодичні осциляції з частотою від до , що відповідає характерному періоду близько 3 хвилин.

На краю сонячного диска в хромосфері можна спостерігати плазмові петлі. Вони відрізняються від сонячних протуберанців, оскільки мають вигляд концентричних арок із максимальною температурою порядку (занадто низькою, щоб вважатися корональними структурами). Такі низькотемпературні петлі проявляють сильну змінність: вони з'являються й зникають у деяких ультрафіолетових лініях менш ніж за годину або швидко розширюються протягом 10–20 хвилин. Ці холодні петлі детально досліджували за спостереженнями, зробленими за допомогою ультрафіолетового спектрометра на «Скайлебі» у 1976 році. Коли температура плазми в таких петлях досягає корональних значень (понад ), ці структури стають більш стабільними та розвиваються протягом триваліших періодів часу.

На інших зорях

Хромосфери присутні майже на всіх яскравих зорях, окрім білих карликів. Вони найвиразніше проявляються й виявляють найбільшу магнітну активність у зорях у нижній частині головної послідовності спектральних типів F і пізніших, а також у коричневих карликів, гігантів і субгігантів.

Спектроскопічним показником хромосферної активності на інших зорях є S-індекс обсерваторії Маунт-Вілсонupload/k habconf2016/pdf/poster/Mengel.pdf A small survey of the magnetic fields of planet-hosting stars( ) gives «Wright J. T., Marcy G. W., Butler R. P., Vogt S. S., 2004, ApJS, 152, 261» as a ref for s-index..

Для деяких зір хромосфери вдавалося спостерігати безпосередньо. У великих зорях хромосфера іноді становить значну частину їхнього об'єму. Наприклад, у надгіганта Антареса товщина хромосфери приблизно у 2,5 раза перевищує радіус самої зорі.

Примітки

Посилання